CN105976604A - 一种基于gis和公交gps数据的公交线路匹配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于GIS和公交GPS数据的公交线路匹配方法，首先采用GIS技术建立公交站点和公交线路矢量数据并设置相关属性，然后基于公交GPS数据获取与其相匹配公交线路所在的上行和下行两条公交线路并且通过计算比较两条线路的首站与公交车第一个轨迹点距离大小，从两条线路中进一步确定与公交GPS数据相匹配的一条公交线路，最后从公交站点图层中获取所有与该条线路匹配的站点，采用GIS可视化控制技术控制匹配的站点和线路可见，其它不匹配的站点和线路不可见。这一方法的提出很好的解决了公交电子地图中公交线路可视化控制问题，可以很好地应用于工程实践。

Description

一种基于GIS和公交GPS数据的公交线路匹配方法

技术领域

本发明涉及交通领域，特别是一种公交电子地图可视化控制问题。

背景技术

近年来，随着地理信息系统(Geographic Information System，简称GIS)技术的发展，GIS被广泛用于各个领域，其中采用GIS技术建立的各种公交信息系统不胜枚举。基于GIS的公交信息系统中不可避免的存在公交线路数据(包括公交站点)，而对所需的公交线路进行分析操作时，尤其是基于公交GPS数据进行相关公交线路分析操作时，需要获取与之匹配的公交线路。因此，为了解决基于GIS的公交信息系统中与公交GPS数据相匹配的公交线路数据可视化控制问题，本发明提出了一种基于GIS和公交GPS数据的公交线路匹配方法。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种与公交GPS数据相匹配的公交线路可视化控制方法，特别是针对公交电子地图中与单个公交车GPS数据相匹配的公交线路数据可视化控制情况。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于GIS和公交GPS数据的公交线路匹配方法流程如下：

步骤1、利用GIS技术将每一路公交车所对应的公交站点和公交线路进行数据统计，其中公交线路数据包括公交线路名称、首站名称和末站名称，并具体分为上行线路数据L_上和下行线路数据L_下，公交站点数据包括公交站点名称、所在公交线路和所在公交线路的方向；

步骤2、利用GIS技术将公交GPS数据生成轨迹点，从公交车信息数据库中获取该公交车所在的公交线路，并由此找出步骤1中该公交线路的上行线路数据L_上和下行线路数据L_下，依据上行线路数据L_上和下行线路数据L_下中的首站名称、末站名称确定上行线路数据L_上和下行线路数据L_下的方向；

步骤3、遍历步骤1中统计到的每个公交站点，将每个公交站点数据分别与步骤2中获取的公交线路的上行线路数据L_上的首站名称及方向、下行线路数据L_下的首站名称及方向进行匹配，直到找到上行线路数据L_上的首站点数据P_上和下行线路数据L_下的首站点数据P_下为止；

步骤4、分别计算公交车从公交线路的起始点出发后的第一个轨迹点P与上行线路数据L_上的首站点数据P_上之间的距离以及第一个轨迹点P与下行线路数据L_下的首站点数据P_下之间的距离若则下行线路数据L_下为最终匹配的公交线路，否则，上行线路数据L_上为最终匹配的公交线路。

进一步的，在本发明中，所述步骤1通过图层分层组织进行数据统计，通过图层属性设置公交站点数据和公交线路数据，其中公交站点用矢量点状数据形成公交站点点状图层，公交线路用矢量线状数据形成公交线路线状图层。

进一步的，在本发明中，根据获取的最终匹配公交线路的矢量线状数据从公交站点点状图层中获取与公交线路数据匹配的所有公交站点的矢量点状数据，利用GIS可视化技术控制所有匹配的公交站点和公交线路可见、其它不匹配公交站点和公交线路不可见。

进一步的，在本发明中，步骤2中，根据公交GPS数据中的ID号搜索公交车信息数据库获取该公交车所在的公交线路。

进一步的，在本发明中，步骤4中，第一个轨迹点P与公交线路首站点P_i之间的距离按照如下计算公式计算：

$\mathrm{\Δ}Lon=({\mathrm{Lon}}_{P_i}-{\mathrm{Lon}}_P)*1000*(111.413*cos({\mathrm{Lat}}_P*\frac{\mathrm{\π}}{180})-0.094*cos(3*{\mathrm{Lat}}_P*\frac{\mathrm{\π}}{180}\left)\right)$

$\mathrm{\Δ}Lat=({\mathrm{Lat}}_{P_i}-{\mathrm{Lat}}_P)*1000*(111.133-0.059*cos(2*{\mathrm{Lat}}_P*\frac{\mathrm{\π}}{180}\left)\right)$

$S_{{\mathrm{PP}}_i}=\sqrt{{\mathrm{\ΔLon}}^2+{\mathrm{\ΔLat}}^2}$

式中：

P_i为公交线路首站点，其中i为“上”代表上行，i为“下”代表下行；

P为公交车第一个轨迹点；

为公交线路首站点P_i的经度，单位为度；

为公交线路首站点P_i的纬度，单位为度；

Lon_P为第一个轨迹点P的经度，单位为度；

Lat_P为第一个轨迹点P的纬度，单位为度；

为公交线路首站点P_i与公交车第一个轨迹点的距离，单位为米。

有益效果：

本发明提供的基于GIS和公交GPS数据的公交线路匹配方法，首先采用GIS技术建立公交站点和公交线路矢量数据并设置相关属性，然后基于公交GPS数据获取与其相匹配公交线路所在的上行和下行两条公交线路并且通过计算比较两条线路的首站与公交车第一个轨迹点之间距离的大小，从两条线路中进一步确定与公交GPS数据相匹配的一条公交线路，最后从公交站点图层中获取所有与该条线路匹配的站点，采用GIS可视化控制技术控制匹配的站点和线路可见，其它不匹配的站点和线路不可见。这一方法的提出很好的解决了公交电子地图中公交线路可视化控制问题，可以很好地应用于工程实践。

附图说明

图1为本发明整体流程图；

图2为本发明中确定与公交GPS数据相匹配线路上行和下行方向流程图；

图3为本发明中基于公交GPS数据进行线路匹配流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

首先，采用GIS技术将公交站点和公交线路进行分层组织，公交站点用矢量点状数据表示，公交线路用矢量线状数据表示。其中公交线路图层属性设置包括公交线路名称、首站名称、末站名称，并具体分为上行线路数据L_上和下行线路数据L_下；公交站点图层属性设置包括公交站点名称、所在公交线路和所在公交线路的方向。

其次，获取与公交GPS数据相匹配线路的上行和下行方向，如附图2流程所示，按照以下步骤：1)基于公交GPS数据利用GIS生成轨迹点，并根据公交GPS数据中ID号搜索公交车信息数据库获取该公交车所在公交线路；2)从公交线路线状图层中获取该公交线路上行和下行两条线路数据L_上和L_下；3)依据L_上和L_下的首站名称和末站名称属性确定L_上和L_下的方向D_上和D_下。

然后，如附图3流程所示，按照如下步骤进行匹配：1)从公交站点点状图层中遍历每个公交站点，将每个公交站点数据的名称和所在公交线路及方向分别与L_上的首站名称及D_上或L_下的首站名称及D_下进行匹配，直到从公交站点图层中获取L_上和L_下的首站点数据P_上和P_下为止；2)采用下式分别计算第一个轨迹点P与P_上和P_下的距离S_上及S_下，判断S_上和S_下大小，若S_上>S_下，则L_下为最终匹配的公交线路，否则，L_上为最终匹配的公交线路；3)根据获取的最终匹配公交线路线状数据L_上或L_下从公交站点点状图层中获取与线路数据匹配的所有公交站点点状数据，利用GIS可视化技术控制所有匹配的公交站点和线路可见，其它不匹配站点和线路不可见。

$\mathrm{\Δ}Lon=({\mathrm{Lon}}_{P_i}-{\mathrm{Lon}}_P)*1000*(111.413*cos({\mathrm{Lat}}_P*\frac{\mathrm{\π}}{180})-0.094*cos(3*{\mathrm{Lat}}_P*\frac{\mathrm{\π}}{180}\left)\right)$

$\mathrm{\Δ}Lat=({\mathrm{Lat}}_{P_i}-{\mathrm{Lat}}_P)*1000*(111.133-0.059*cos(2*{\mathrm{Lat}}_P*\frac{\mathrm{\π}}{180}\left)\right)$

$S_{{\mathrm{PP}}_i}=\sqrt{{\mathrm{\ΔLon}}^2+{\mathrm{\ΔLat}}^2}$

式中：

P_i为公交线路首站点，其中i为“上”代表上行，i为“下”代表下行；

P为公交车第一个轨迹点；

为公交线路首站点P_i的经度，单位为度；

为公交线路首站点P_i的纬度，单位为度；

Lon_P为第一个轨迹点P的经度，单位为度；

Lat_P为第一个轨迹点P的纬度，单位为度；

为公交线路首站点P_i与公交车第一个轨迹点的距离，单位为米，其中i取“上”时，即为S_上，i取“下”时，即为S_下。

最后，根据获取的最终匹配公交线路线状数据L_上或L_下从公交站点点状图层中获取与线路数据匹配的所有公交站点点状数据，利用GIS可视化技术控制所有匹配的公交站点和线路可见，其它不匹配站点和线路不可见。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于GIS和公交GPS数据的公交线路匹配方法，其特征在于：包括顺序执行的如下步骤：

步骤1、利用GIS技术将每一路公交车所对应的公交站点和公交线路进行数据统计，其中公交线路数据包括公交线路名称、首站名称和末站名称，并具体分为上行线路数据L_上和下行线路数据L_下，公交站点数据包括公交站点名称、所在公交线路和所在公交线路的方向；

步骤2、利用GIS技术将公交GPS数据生成轨迹点，从公交车信息数据库中获取该公交车所在的公交线路，并由此找出步骤1中该公交线路的上行线路数据L_上和下行线路数据L_下，依据上行线路数据L_上和下行线路数据L_下中的首站名称、末站名称确定上行线路数据L_上和下行线路数据L_下的方向；

步骤3、遍历步骤1中统计到的每个公交站点，将每个公交站点数据分别与步骤2中获取的公交线路的上行线路数据L_上的首站名称及方向、下行线路数据L_下的首站名称及方向进行匹配，直到找到上行线路数据L_上的首站点数据P_上和下行线路数据L_下的首站点数据P_下为止；

步骤4、分别计算公交车从公交线路的起始点出发后的第一个轨迹点P与上行线路数据L_上的首站点数据P_上之间的距离以及第一个轨迹点P与下行线路数据L_下的首站点数据P_下之间的距离若则下行线路数据L_下为最终匹配的公交线路，否则，上行线路数据L_上为最终匹配的公交线路。

2.根据权利要求1所述的基于GIS和公交GPS数据的公交线路匹配方法，其特征在于：所述步骤1通过图层分层组织进行数据统计，通过图层属性设置公交站点数据和公交线路数据，其中公交站点用矢量点状数据形成公交站点点状图层，公交线路用矢量线状数据形成公交线路线状图层。

3.根据权利要求2所述的基于GIS和公交GPS数据的公交线路匹配方法，其特征在于：根据获取的最终匹配公交线路的矢量线状数据从公交站点点状图层中获取与公交线路数据匹配的所有公交站点的矢量点状数据，利用GIS可视化技术控制所有匹配的公交站点和公交线路可见、其它不匹配公交站点和公交线路不可见。

4.根据权利要求1所述的基于GIS和公交GPS数据的公交线路匹配方法，其特征在于：步骤2中，根据公交GPS数据中的ID号搜索公交车信息数据库获取该公交车所在的公交线路。

5.根据权利要求1所述的基于GIS和公交GPS数据的公交线路匹配方法，其特征在于：步骤4中，第一个轨迹点P与公交线路首站点P_i之间的距离按照如下计算公式计算：

$\mathrm{\Δ}Lon=({\mathrm{Lon}}_{P_i}-{\mathrm{Lon}}_P)*1000*(111.413*cos({\mathrm{Lat}}_P*\frac{\mathrm{\π}}{180})-0.094*cos(3*{\mathrm{Lat}}_P*\frac{\mathrm{\π}}{180}\left)\right)$

$\mathrm{\Δ}Lat=({\mathrm{Lat}}_{P_i}-{\mathrm{Lat}}_P)*1000*(111.133-0.059*cos(2*{\mathrm{Lat}}_P*\frac{\mathrm{\π}}{180}\left)\right)$

$S_{{\mathrm{PP}}_i}=\sqrt{{\mathrm{\ΔLon}}^2+{\mathrm{\ΔLat}}^2}$

式中：

P_i为公交线路首站点，其中i为“上”代表上行，i为“下”代表下行；

P为公交车第一个轨迹点；

为公交线路首站点P_i的经度，单位为度；

为公交线路首站点P_i的纬度，单位为度；

Lon_P为第一个轨迹点P的经度，单位为度；

Lat_P为第一个轨迹点P的纬度，单位为度；

为公交线路首站点P_i与公交车第一个轨迹点的距离，单位为米。